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牛结核病感染与肠道菌群失调的关联研究:揭示结核病发病新机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月18日 来源:Tuberculosis 2.8
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本研究针对牛结核病(bTB)发病机制中肠道菌群的作用展开探索。研究人员通过16S rRNA(V4)测序技术分析结核阳性与健康牛的小肠菌群,发现Bacillota/Bacteroidota比例失衡与疾病相关,并鉴定出Coprococcus等健康相关菌属及Verrucomicrobiota等疾病相关菌群差异。研究首次揭示牛结核病肠道菌群代谢通路特征,为通过"肠-肺轴"干预结核病提供新思路。
牛结核病是由牛分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis var. bovis)引起的人畜共患病,不仅造成畜牧业经济损失,更威胁公共卫生安全。尽管宿主免疫在结核病发展中起关键作用,但肠道菌群如何通过"肠-肺轴"(gut-lung axis)影响结核病进程仍属未知领域。既往研究表明,人类肺结核患者存在肠道菌群紊乱,但这一现象在牛结核病中尚未阐明。巴西作为牛结核病流行区,亟需从微生物组角度探索疾病防控新策略。
来自巴西的研究团队在《Tuberculosis》发表研究,通过比较结核阳性与健康牛的肠道菌群特征,揭示了菌群失衡与疾病的相关性。研究采用病例对照设计,采集5例屠宰场确诊牛结核病动物及5例同批次健康对照的小肠内容物样本,通过16S rRNA(V4区)高通量测序结合生物信息学分析,评估α/β多样性、菌群组成差异及功能预测。
实验设计及采样
样本来自巴西南里奥格兰德州屠宰场,通过病理检查确认结核病状态。采用严格无菌操作采集小肠内容物,同步保存肺及肺门淋巴结用于病原确认。
结果与讨论
α/β多样性分析未显示组间显著差异,但Bacillota(厚壁菌门)与Bacteroidota(拟杆菌门)比值提示结核病牛存在菌群失调。健康牛富集Bacillota门细菌,包括Eubacterium cellulosolvens group、Colidextribacter和Coprococcus等属;而结核病牛则呈现Verrucomicrobiota门、Sphingomonadaceae(鞘脂单胞菌科)和Eubacteriaceae(真杆菌科)的过度增殖。功能预测显示健康牛碳水化合物降解通路活跃,结核病牛则富集疾病相关生物合成通路。
结论
该研究首次系统描绘牛结核病相关的肠道菌群特征,证实菌群组成及功能改变与疾病状态相关。虽然样本量限制可能影响多样性分析效力,但Bacillota/Bacteroidota比值和特定菌属的变化为开发微生物组标志物提供依据。研究创新性地提出通过调节肠道菌群干预牛结核病的可能性,为理解"肠-肺轴"在反刍动物结核病中的作用奠定基础。
研究团队特别指出,Cristine Cerva等作者采用ChatGPT辅助语言润色但确保学术内容准确性。数据已存入NCBI(SRR32656903-SRR32656912),资助来自CNPq和Fapergs机构。这些发现不仅拓展了对牛结核病发病机制的认识,更为开发基于微生物组的防控策略开辟新途径。
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